基于微学习的《数据结构》教学改革的方法
基于微学习的《数据结构》教学改革的方法 中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）06-0077-03 ● 《数据结构》课程的重要性 《数据结构》是计算机学科的核心课程之一，美国的克 努特教授在其1968年所著的《计算机程序设计技巧》中第一 次系统地阐述了数据结构的逻辑结构、存储结构及相关操作， 由此数据结构开始作为一门独立的课程而开设。[1]《数据 结构》是高级语言程序设计的后继课程，也是操作系统、编 译原理等课程的前驱课程（如图1所示）。数据结构贯穿整 个程序设计过程，如果缺少数据结构和算法的专业知识和技 能培训，很难设计出高水平的应用程序。《数据结构》课程 旨在培养学生掌握程序设计中的数据组织和存储方式以及 相关的算法。训练学生分析计算机所处理的数据的特性，合 理地组织数据，设计正确有效的算法，编写符合软件工程规 范的复杂程序等能力，这些是计算机相关专业学生必须掌握 的技能。
● 教学中存在的问题 《数据结构》是电子信息类专业一门重要的大类基础课。
该门课程内容丰富，概念多，算法多，模型多，知识点相对 分散。学生普遍反映内容多而杂，相似相近的概念不易区分， 概念抽象难懂，学了后面，忘了前面。并且该课程建立在程 序设计基础之上，学生若编程基础不好，则不能很好地理解算法，更难用程序实现算法。课程本身已经如此，如果还不 能很好地组织教学，很容易使学生的学习过程枯燥，难以激 发学生的学习兴趣，从而影响教学效果。笔者在与学生的交 流中发现，很多同学其实在课程一开始的时候还是有兴趣的， 但是很快就被晦涩难懂的内容所击败，浮躁的心理造成很多 人过早放弃了这门课。
传统的教学过程及其存在的问题，如图2所示。
1.传统的教学更注重课堂教学效果 在课堂上，大部分有经验的教师可以掌控宝贵的课堂教 学时间，但是课外时间呢？原本应该做的预习和复习（最重 要的是课后的复习练习），有多少学生完成了，或者认真完 成了？笔者同时负责培训学院ACM程序设计比赛的成员，其 实这些学生之所以能学好数据结构，原因很简单，他们在课 外（而非课后）花费几倍于课堂的时间去钻研。如果课外不 能按教师的要求，吸收和消化课堂内容，其影响是连锁的， 不但无法掌握本次课程内容，也无法很好地进入下次课程的 学习，同时打击了学生继续学习的信心。
2.平时成绩的考核缺乏激励作用 在传统的教学考核体制中，平时成绩主要来自于考勤 （当然不会每次都点名）和几次少量的作业（作业多了，对 教师是相当大的负担）。通过这些年来的教学实践，笔者觉 得我院的部分学生存在着“出工不出力”、上课玩手机（聊 天、上网）的情况，仅有的几次作业也存在抄袭现象。很显然学生缺乏一种自主学习的能力和兴趣。对于课外 的空间，我们不能忽视Web 2.0概念的兴起，几乎每位学生 都有智能手机、平板电脑或者其他智能终端，他们每天从早 晨睁开双眼到晚上睡前，总会时不时看看、用用手机或电脑。
这是一种现象，无论你喜欢还是讨厌，它都存在。一个每天 都通过智能设备，通过Web 2.0体系大量接触外界信息的年 轻人，很难静下心来花费整段的时间进行课外的学习。
因此，如何督促学生完成课外教学，使课内外整个教学 过程能够连贯起来，并借此真实地反映学生整个的学习过程， 是所有教师都需要反思和改革的问题，而微学习的模式恰好 利用学生爱用新式通讯工具这一特点，弥补了课程教学的缺 陷。
● 微学习及微信的引入 微学习是近几年来随着混合学习和移动学习的出现而 新出现的概念，并没有一个确切的定义，通常意义上指处理 比较小的学习单元并且聚焦于时间较短的学习活动，其学习 活动的内容称为微型内容，延续时间一般不超过3分钟。
微型内容（Microcontent）的概念最初诞生于1998年， Nielsen所说的Microcontent是指一种用以描述宏大内容的 短小扼要的摘要形式的东西，如E-Mail的主题句、网页的标 题介绍、元数据描述词等这一类的文本。[2]微型内容可以 是一个小文本、一幅图片图像、一段音频或视频小片段、一 个小Flash，或者就是一个链接。[3]单次学习持续时间之所以特别短，是因为学生受外界干 扰多，注意力分散，处于一种边缘性投入与非连续的注意状 态。
微信是腾讯公司2011年推出的一款为智能手机提供的， 通过网络发送语音短信、视频、图片和文字等信息，同时支 持群聊的即时通讯应用软件技术。微信所具有的高效率信息 传输速度、多样化的传播内容，推动了人与人信息交流和沟 通方式的创新，使人们不再局限于网络条件下的PC、电话、 博客、微博等信息发布平台。最大的特点是突破了时空局限， 可以通过移动互联网络或WiFi在用户群间传播信息，使用户 能不受时间、地点的限制进行交流与沟通。微信的使用者主 要是大学生和白领。
微信有其特色功能：①支持发送语音短信、视频、图片 （包括表情）和文字;②支持多人群聊（最高10人）;③支持 查看所在位置附近使用微信的人（LBS功能）;④多平台，支 持iPhone、Android、S60平台的手机之间相互收发消息;⑤ 省流量，图片、语音和视频优化，1M可发约1000条文字信息， 1000秒语音信息，约1分钟视频信息，后台运行只消耗约 2.4K/小时。[4] 鉴于微信有上述功能，教师借助微信可以对学生进行 个别指导，也可以发布学习内容供学生自主、协作学习，还 可以设计主题供教师与学生、学生与学生之间展开讨论。在 此过程中，教师可对学生的学习情况进行形成性评价，以帮助学生顺利地完成主题的学习，并对主题学习结果进行总结。
手机的广泛应用给协作式学习带来了优越的条件，成为学生 自主学习与协作学习的便捷工具，微信具有点对点、点对面 相结合的传播形式，用户可以利用微信有选择地与好友进行 点对点沟通，也可以使用微信的群聊功能与好友们进行点对 面的交流。把微信的点对点、点对面的交流与沟通方式作为 教学的一种指导方式，可以为师生搭建一个有效沟通的桥梁， 增强教师与学生之间的情感交流，进而改善教育教学效果。
[5] 当环境发生变化的时候，教师也要跟着变。笔者希望基 于微学习的理念，配套相应的教学资源，用碎片化的教学手 段来辅助弥补断裂的课外教学过程，并真实反映学生平时学 习的成绩。
以笔者授课的两个班级为例，经调查，所有学生均有一 部以上智能手机，其中大部分学生使用安卓系统的手机，其 次是iPhone系列，个别使用Wp系列机型，其他智能系统没有。
在《数据结构》教学过程中，整个教学过程如下：
（1）完成微信公众号的配置，当同学关注后，按班级 分组，并向学生强调微信模式在教学过程中的重要性，以防 止其有意无意地取消关注。
（2）搜集、完善、整理、增加数据结构各个重要知识 点的微学习内容，可以是文字、图像、动画、视频、链接， 等等，依据教学进程，配套推送至学生终端设备。尽管微学习过程是碎片式的，但是教师在微型内容的设计上需要依据 教学大纲保持连贯性。
（3）配合编程题在线测试系统（即已经投入使用的OJ 系统），布置课外作业。改变传统单次完成大量题目的模式， 而由微学习平台每次布置少量题目，并给予提示。及时分析 学生的作业情况，调整出题策略，保证大部分学生能跟上学 习的节奏。
（4）课堂教学依据微学习平台和OJ系统的反馈信息， 调整教学的难度、内容和进度，以适应大部分学生的要求。
微学习大致过程如图3所示。
在这一过程中，及时了解学生课外微学习的状态对于这 一教学实践的效果至关重要，并且其反馈并非技术手段能够 完全解决，教师需要在课堂教学及测试练习中及时了解学生 课外的学习情况，尽量避免“出工不出力”的现象发生。
通过一段时间的学习实践后，笔者从系统搜集的文字、 图片、语音以及视频中可以看出，学生参与此系统的积极性 逐渐提高，并养成了利用该系统学习的习惯。同时学生之间、 学生与教师之间的沟通明显增多，学习更加主动。
● 小结 基于混合教学模式，培养和激发学生自主学习的兴趣和 能力，在独立学院计算机教学中取得了一定效果，如在这几 年的二级考试中，C语言的通过率始终大于70%，缺考率在下 降;而作为独立学院，ACM协会的队员近两年取得过两次本科组浙江省三等奖的成绩，每年参加“蓝桥杯”程序设计大赛 斩获颇多，参赛学生除个别外均有获奖，还有两人次进入决 赛阶段，这对于笔者所在的独立学院而言实属不易。新的教 学手段的加入，让它成为学生学习的必要途径，并从中反馈 学习信息，切实减轻了教师的工作负担，能让教师有精力有 针对性地解决学生的疑问。
[1]严蔚敏，吴伟民.数据结构（C语言版）[M].北京：
清华大学出版社，2008. [2]吴军其，齐利利，等.微课件的学习活动设计[J].中 国电化教育，2012（9）. [3]朱学伟，朱昱，等.微信支持下的移动学习平台研究 与设计[J].中国远程教育，2014（4）. [4]微信[DB/OL]（2012-02-26）.[2013-04-25].http：
//wenku.baidu.com/view/cc73027a5acfa1c7aa00cc46.htm l. [5]柳素霞，武法提.基于任务驱动的协作式学习环境设 计及实验研究[J].现代远程教育研究，2006（2）：37-40.